高温超電導ケーブル冷却を対象とした最適化アルゴリズムのベンチマーク評価

抄録

従来の銅線を用いた送電ケーブルに比べ、超電導ケーブルは低損失で電力を輸送することができ、その実用化が期待されている。既存の研究開発では、高温超伝導線からなるケーブルに、液体窒素を循環させることで冷却を行う。本研究では、高温超伝導ケーブルのモデル化を行い、ケーブル内を流れる液体窒素の圧力損失・温度上昇を定量的に評価した。また、それらの圧力損失・温度上昇についての制約がある中で、送液距離が最長となるときの入口流量を求める最適化プログラムを構築した。最適化では、NLoptというフリーソフトウェアを用いて、モデルケーブルに有効な最適化アルゴリズムを比較検討した。